我国早在上古就用土圭测量方位,战国时有了司南,汉代有了壬盘,宋代有了风水罗盘,明清还有量穴尺。土圭是用太阳光线测量方向,其他工具是利用指南针原理测量方向。郭璞在《葬经》中说:“土圭测其方位,玉尺度其遐迩。”可见,风水先生是交相使用这些工具。测向工具,最早可追溯到“表”。殷商测量方向用“表”,根据太阳升降时的表影,就可以确定方向。甲骨文尚未发现“表”字,是用其他的方式表示。据温少峰等《殷墟卜辞研究》介绍,有“臬”、“甲”、“|”、“‖”“士”等字形表示。“臬”是树立木杆以为箭靶,用为测影。“甲”即木柱上端有交横木相当于后世的华表,可用来测影。“|”、“‖表示立林,“士”像木棒插土之形,都可以用作观察日影。周代流行用土圭。土圭是先哲用以测日影、正四时、测度土地的器具。《周礼》一书多次提到土圭。使用土圭的分别是土方氏和匠人,“土方氏掌土圭之法,以致日景,以土地相宅,而建邦国都鄙”,“匠人建国,水地以县,置染以县,胝以景。为规,识日出之景与日入之景。昼参诸日中之景,夜考之极星,以正朝夕”。土圭的用途,《周礼》也有记述:“以土圭之法,测土深,正日影,以求地中”,“土主尺有五寸,以致日,以土地唐宋人为《周礼》作注疏,对土圭的用途也作过说明:在夏至日画漏半置土圭,审其南北;另立八尺之表,视其日影;表北得影若尺五寸,与土圭等,则为地中,可以建都。也用来测日至,如夏至日中,表影尺五寸;冬至日中,表影一丈三尺依上可见,土圭法就是在水平的地上立木杆,通过悬绳使木杆垂直于地面,然后观察日出日落时木杆的投影,当两边投影与以木杆为圆心、柱长为半径所画的圆的两交点连线,就是正东西方向。在不同的季节,要不同地掌握土圭,并且还要与星星的位置相参照,以确立正确的方位。土圭法最晚在商代就产生了。甲骨卜辞中有“立中”一词,“中”,像一根竿子立在块地的中心,孙治让在《墨子闲话》云立一为中,而量之四面同长则圜也。”日本学者贝冢茂树认为,“立中”是将一个附有游的东西立在地面上的一种仪式。其状如,其所在地是一块水平的口形或○形的地面之中心坐标点,故曰中,其作用相当于圭表测景的表。这是一种最简单、最原始的仪器,通过它可以测时间、量方位、定出子午线。(参见《科技史文集》第10辑)土圭在周代是通用的仪器。现在,在河南省登封县有个观象台,传说周公曾在此处测日影、定地中。现象台上有一块石碑,称石表,用以测日影。古人认为这里就是地中,称此处为“天地所合,四风所交,风雨所会,阴阳所和”。